Mechanika kwantowa 1
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | 0800-MEKW1 |
Kod Erasmus / ISCED: |
(brak danych)
/
(0533) Fizyka
|
Nazwa przedmiotu: | Mechanika kwantowa 1 |
Jednostka: | Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej |
Grupy: |
Przedmioty do wyboru dla Fizyki s1 |
Punkty ECTS i inne: |
8.00
|
Język prowadzenia: | polski |
Wymagania wstępne: | Znajomość algebry liniowej i analizy matematycznej w zakresie wykładanym na wydziale. Znajomość treści wykładu Fizyka kwantowa I i II, Mechanika klasyczna. |
Całkowity nakład pracy studenta: | Godziny realizowane z udziałem nauczycieli ( 95 godz.): - udział w wykładach - 45 - udział w ćwiczeniach – 45 - konsultacje z nauczycielem akademickim- 5 Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta ( 105 godz.): - przygotowanie do wykładu- 30 - przygotowanie do ćwiczeń – 20 - czytanie literatury- 5 - przygotowanie do egzaminu- 30 - przygotowanie do kolokwium - 20 Łącznie: 200 godz. (8 ECTS) |
Efekty uczenia się - wiedza: | Student: - posiada pogłębioną wiedzę o fizyce mikroświata (K_W01). - zna podstawowe prawa fizyki kwantowej w wersji zaawansowanej (K_W01, K_W05). - zna podstawowe metody teoretyczne używane w fizyce kwantowej, najważniejsze narzędzia i metody opisu układów kwantowych (K_W01,K_W04, K_W05). |
Efekty uczenia się - umiejętności: | Student: - potrafi używając formalizmu matematycznego opisać układ kwantowy (K_U01). - posiada umiejętności przeprowadzania obliczeń teoretycznych do opisu układów kwantowych (K_U03, K_U04). - potrafi stosować przybliżenia niezbędne do otrzymania konkretnych wyników (K_U03, K_U04). - jest przygotowany do słuchania wykładów specjalistycznych dotyczących układów kwantowych i samodzielnych studiów literaturowych (K_U04, K_U05, K_U07). |
Efekty uczenia się - kompetencje społeczne: | Student: - posiada współczesny obraz mikroświata - dysponuje ważnym przykładem zastosowania wyrafinowanej teorii matematycznej do opisu przyrody, - zdaje sobie sprawę z sukcesów i trudności interpretacyjnych mechanik kwantowej (K_K01, K_K04) |
Metody dydaktyczne: | Metody dydaktyczne podające: wykład informacyjny (konwencjonalny) Metody dydaktyczne poszukujące: ćwiczeniowa |
Metody dydaktyczne podające: | - wykład informacyjny (konwencjonalny) |
Metody dydaktyczne poszukujące: | - ćwiczeniowa |
Skrócony opis: |
Celem zajęć z Mechaniki kwantowej 1 jest: - przekazanie usystematyzowanej i zaawansowanej wiedzy o teorii układów kwantowych: - opis układów kwantowych w języku przestrzeni Hilberta i ich reprezentacji, - opis oddziaływania atomu z polem elektromagnetycznym, - przedstawienie kwantowej teorii zderzeń, - przedstawienie elementów relatywistycznej mechaniki kwantowej, - prezentacja współczesnych osiągnięć mechaniki kwantowej. - pogłębienie intuicji dotyczących falowej natury materii i probabilistycznego opisu. |
Pełny opis: |
Zajęcia z Mechaniki kwantowej 1 mają na celu przekazanie sformalizowanej wiedzy o opisie układów kwantowych. Chodzi w szczególności o zaprezentowanie najważniejszych narzędzi matematycznych i ich intuicyjne przybliżenie. Istotnymi elementami są: - systematyczny opis układów kwantowych w języku przestrzeni Hilberta, - uogólnienie opisu stanu układu kwantowego i jego ewolucji, - powiązanie symetrii układów kwantowych i zasad zachowania, - opis oddziaływania układu atomowego ze skwantowanym polem elektromagnetycznym, - opis zderzeń kwantowych w formalizmie zależnym i niezależnym od czasu, - opis relatywistycznej cząstki o spinie ½ za pomocą równania Diraca, - prezentacja wybranych najnowszych problemów mechaniki kwantowej (nierówności Bella, stany splątane, teleportacja, warianty interpretacji teoriopoznawczej). Plan wykładu obejmuje: 1.Przestrzeń Hilberta i formalizm Diraca. 2.Reprezentacje i obrazy w mechanice kwantowej, związek praw zachowania i symetrii. 3.Stany mieszane i macierz gęstości. 4 Oddziaływanie układów atomowych z polem elektromagnetycznym: hamiltonian, cechowania, kwantowanie pola fali elektromagnetycznej. 5.Teoria przejść kwantowych. Rachunek zaburzeń zależny od czasu. 6. Elementy teorii oddziaływania promieniowania z układami atomowymi. Przejścia dipolowe elektryczne, dipolowe magnetyczne i kwadrupolowe elektryczne. Emisja spontaniczna, czas życia atomu. Przesunięcie Lamba. 7. Równania Kleina-Gordona i Diraca. Niezmienniczość teorii względem transformacji Lorentza. Atom wodoru: rozwiązanie ścisłe równania Diraca i poprawki relatywistyczne. 8. Elementy teorii funkcji Greena. 9.Elementy kwantowej teorii rozpraszania. Macierz rozpraszania. Analiza parcjalna. Rozpraszanie cząstek identycznych. 10. Stany splątane. Nierówności Bella. Teleportacja. Ćwiczenia: Rozwiązywanie problemów ilustrujących zagadnienia omawiane na wykładzie. |
Literatura: |
Literatura: - A. S. Dawydow, Mechanika kwantowa (PWN, 1967). - L. D. Landau, E. M. Lifszyc, Mechanika kwantowa, teoria nierelatywistyczna(PWN, 1979). - L. Schiff, Mechanika kwantowa(PWN, 1977). - J. D. Bjorken, S. D. Drell, Relatywistyczna teoria kwantów(PWN, 1985). - M. Grabowski, R. S. Ingarden, Mechanika kwantowa(PWN, 1989). - M. Hamermesh,Teoria grup w zastosowaniu do zagadnień fizycznych (PWN, 1968). - S. Szpikowski, Podstawy mechaniki kwantowej, Wyd. UMCS, 2006. - R. Shankar, Mechanika kwantowa, PWN, 2006 |
Metody i kryteria oceniania: |
Metody oceniania: Wykład: egzamin ustny Ćwiczenia: zaliczenie na ocenę na podstawie aktywności na zajęciach lub pracy domowej (K_W01, K_W04, K_W05, KU-01, KU-03, K_U04) |
Praktyki zawodowe: |
nie dotyczy |
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2021/22" (zakończony)
Okres: | 2022-02-21 - 2022-09-30 |
Przejdź do planu
PN WYK
WT ŚR CW
WYK
CZ PT CW
|
Typ zajęć: |
Ćwiczenia, 45 godzin
Wykład, 45 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Andrzej Raczyński | |
Prowadzący grup: | Andrzej Raczyński | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę Wykład - Egzamin |
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2022/23" (zakończony)
Okres: | 2023-02-20 - 2023-09-30 |
Przejdź do planu
PN WT WYK
CW
ŚR WYK
CW
CZ PT |
Typ zajęć: |
Ćwiczenia, 45 godzin
Wykład, 45 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Andrzej Raczyński | |
Prowadzący grup: | Andrzej Raczyński | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę Wykład - Egzamin |
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2023/24" (w trakcie)
Okres: | 2024-02-20 - 2024-09-30 |
Przejdź do planu
PN CW
WT ŚR WYK
CW
CZ WYK
PT |
Typ zajęć: |
Ćwiczenia, 45 godzin
Wykład, 45 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Andrzej Raczyński | |
Prowadzący grup: | Andrzej Raczyński | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę Wykład - Egzamin |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.